Με τον αστεροειδή 2005 YU55 να περνά κοντά από τη Γη, πολλοί άνθρωποι αναρωτούνται αν θα είμαστε σε θέση να εκτρέψουμε έναν αστεροειδή που θα κατευθυνόταν ακριβώς πάνω στη Γη. Βέβαια, όπως όλες οι φυσικές καταστροφές έτσι και η σύγκρουση της Γης με ένα αστεροειδή, θα ήταν εξαιρετικά κακή. Ακόμα και ένας σχετικά μικρός διαστημικός βράχος θα μπορούσε να εξαφανίσει εκατομμύρια ανθρώπων από το πρόσωπο του πλανήτη, ενώ για πραγματικά μεγάλους αστεροειδείς – όπως αυτόν που προκάλεσε το καταστροφικό γεγονός Chicxulub πριν 65 εκατομμύρια χρόνια – είναι μάλλον απίθανο ότι η ανθρωπότητα θα επιβιώσει. Και όμως, παρόλο την καταστροφή που φέρνουν οι αστεροειδείς οι επιστήμονες προσφέρουν μια αχτίδα ελπίδας. Ένα κτύπημα αστεροειδή μπορεί να προληφθεί, δεδομένου ότι θα έχουμε τον χρόνο να ασχοληθούμε με το θέμα αυτό...
«Σήμερα κανείς γνωστός αστεροειδής δεν βρίσκεται σε πορεία σύγκρουσης με τη Γη ή να μας απειλεί», δήλωσε ο δρ David Morrison από το Πρόγραμμα Αντικειμένων Κοντά στη Γη (NEO) της NASA, σε μια έκθεσή της πριν από μερικά χρόνια. Και συνεχίζει “Εάν, ωστόσο, βρεθεί ένας νέος βράχος σε τροχιά σύγκρουσης, τότε αναμένουμε ότι θα εφαρμοστεί η πλέον κατάλληλη τεχνολογία για να τον εκτρέψει πριν φτάσει σε μας. Οι πτώσεις των αστεροειδών είναι ο μόνος φυσικός κίνδυνος που μπορούμε, κατ ‘αρχήν, να εξαλείψουμε εντελώς.”
Υπάρχουν διαφορετικοί τρόποι για να αλλάξουμε την τροχιακή πορεία ενός αστεροειδή, αλλά ποιος είναι ο καλύτερος τρόπος για να το κάνουμε;
Κατ ‘αρχάς, ας μιλήσουμε λίγο για ποιά σώματα έχουμε να κάνουμε. Ένα Αντικείμενο Κοντά στη Γη είναι ένας αστεροειδής ή κομήτης του οποίου η τροχιά εισέρχεται στη γειτονιά της Γης – οτιδήποτε βρεθεί να κινείται στην τροχιά της, κάπου 195 εκατομμύρια χιλιόμετρα. Ορισμένα αντικείμενα που ταξιδεύουν μαζί μας εδώ και εκατομμύρια χρόνια, κινούνται λίγο πάνω λίγο κάτω από την τροχιακή πορεία μας. Τελικά, ένα από αυτά τα αντικείμενα, πρόκειται να βρεθεί σε λάθος μέρος, τη λάθος στιγμή και θα πέσει στη Γη.
Οι αστρονόμοι πάντως είναι ενήμεροι για το πρόβλημα, και υπάρχουν πολλές έρευνες σε εξέλιξη για να ανακαλύψουν και να καταγράψουν όλους τους αστεροειδείς που πιθανώς διέλθουν κοντά στη Γη, όπως είναι η έρευνα SpaceGuard, που εργάζονται για να ανακαλύψουν το σύνολο των αστεροειδών κοντά στη Γη, που είναι μεγαλύτερα από 1 χλμ σε διάμετρο. Βράχοι πάνω από αυτό το μέγεθος έχουν τη δυνατότητα να τερματίσουν τον πολιτισμό όπως τον ξέρουμε, κι έτσι θα ήταν καλό να γνωρίζουμε αν κάποιο από αυτά οδεύει προς τον δρόμο μας.
Όμως αντικείμενα πιο μικρά, όπως 140 μέτρων, θα προκαλέσουν μια περιφερειακή καταστροφή, ακόμα και το θάνατο εκατομμυρίων, αν συμβεί να χτυπήσει μια μεγάλη πόλη. Αυτοί οι μικρότεροι βράχοι αποτελούν επίσης μεγάλη προτεραιότητα για τους ερευνητές.
Από το Νοέμβριο του 2011, έχουν ανακαλυφθεί κοντά στη Γη 8421 αντικείμενα. Περίπου 830 από αυτά είναι NEOs αστεροειδείς με διάμετρο περίπου 1 χιλιόμετρο ή και μεγαλύτερη. Επίσης, 1.262 από αυτά τα NEOs έχουν ταξινομηθεί ως δυνητικά επικίνδυνοι αστεροειδείς, που έχουν τη δυνατότητα να φτάσουν κοντά στη Γη, με ένα μέγεθος αρκετό για να προκαλέσει σημαντικές περιφερειακές βλάβες σε περίπτωση πρόσκρουσης.
Επιπλέον, πρόσφατα αποτελέσματα από το διαστημικό σκάφος WISE, οι αστρονόμοι κάνουν τώρα εκτιμήσεις ότι υπάρχουν περίπου 19.500 μεσαίου μεγέθους αστεροειδείς κοντά στη Γη, που σημαίνει ότι η πλειοψηφία αυτών των μεσαίου μεγέθους αστεροειδών παραμένουν ακόμα άγνωστοι. Αυτά είναι αντικείμενα πλάτους μεταξύ 100 και 1.000 μέτρων.
Οι αστρονόμοι προσπαθούν να δημιουργήσουν μια ολοκληρωμένη λίστα με όλους τους επικίνδυνους διαστημικούς βράχους εκεί έξω. Τι γίνεται αν υπάρχει ένας αστεροειδής που μας κοιτάζει απειλητικά; Τι μπορούμε να κάνουμε για να τον προφτάσουμε και να τον καταστρέψουμε, ή τουλάχιστον να αλλάξει την τροχιά του μακριά από μια σύγκρουση του με τη Γη;
Δεν μιλάμε για ένα σενάριο με Αρμαγεδδώνα ή σαν το Deep Impact (το σφυρί που τρύπησε ένα στεροειδή πριν λίγο καιρό). Δεν υπάρχει δυστυχώς κανένας τρόπος να σταματήσουμε έναν αστεροειδή που θα μας κτυπούσε σε λίγους μόνο μήνες – δεν ξέρουμε πώς και δεν έχουμε ακόμη την τεχνολογία. Αλλά ας πούμε ότι έχουμε μια προειδοποίηση λίγων δεκαετιών..
Πώς θα μπορούσαμε να σταματήσουμε ένα τέτοιο αντικείμενο;
Ο πρώην αστροναύτης του Απόλλωνα Rusty Schweickart τονίζει ότι η τεχνολογία που απαιτείται για την εκτροπή ενός αστεροειδούς υπάρχει και σήμερα. «Δηλαδή, δεν έχουμε να πάμε σε ένα μεγάλο πρόγραμμα τεχνολογικής ανάπτυξης, προκειμένου να εκτρέψουμε τον αστεροειδή που θα μπορούσε να συνιστά απειλή για μας», λέει. "Ωστόσο, η τεχνολογία αυτή δεν έχει ελεγχθεί, δοκιμαστεί ή αποδειχθεί ότι θα μπορούσε να εκτρέψει στην πραγματικότητα έναν αστεροειδή στην πράξη. Έτσι, θα πρέπει να δοκιμάσετε τα πάντα και τέλεια.
Ο καλύτερος τρόπος για να την δοκιμάσουμε τη μέθοδο αυτή θα ήταν να έχει η NASA, ή ίσως μια κοινοπραξία διαστημικών οργανισμών, διεξάγει μια πραγματική αποστολή για να ελέγξουμε ολόκληρο το σύστημα.
"Όχι με έναν αστεροειδή που είναι απειλητικός”, δήλωσε ο Schweickart, "αλλά με έναν αστεροειδή μακριά μας, με τον οποίο θα είχαμε την ευκαιρία να δείξουμε ότι μπορούμε να αλλάξουμε ελαφρώς την τροχιά του με έναν ελεγχόμενο τρόπο."
Ο Schweickart περιγράφει δύο τύπους εκστρατείες για την εκτροπή ενός απειλητικού αστεροειδή: ένα κινητικό κτύπημα που θα "σπρώξει" τον αστεροειδή σε μια διαφορετική τροχιά (μια μεγαλύτερη εκδοχή του τι συνέβη με το διαστημικό σκάφος Deep Impact ) και ένα βαρυτικό τρακτέρ ή ένα διαστημικό σκάφος που αργά αργά θα τον τραβούσε με την δική του βαρύτητα τον αστεροειδή, για να τον βάλει σε μια νέα πορεία. Μαζί οι δύο αυτές μέθοδοι περιλαμβάνουν μια ολοκληρωμένη καμπάνια εκτροπής, χρησιμοποιώντας την υπάρχουσα τεχνολογία.
Ποιες είναι οι άλλες επιλογές που έχουμε;
- Έκρηξη με πυρηνικά
Κάθε χολιγουντιανό φιλμ που ασχολείται με αστεροειδείς περιλαμβάνει πάντα τη χρήση πυρηνικών κεφαλών που από ένα σκάφος πετιέται έξω για να ανατιναχθεί πάνω στον αστεροειδή. Μπουμ! Θα λυθεί έτσι το πρόβλημα; Όχι ακριβώς. Η επιστήμη σε αυτές τις ταινίες είναι παραπλανητική στην καλύτερη περίπτωση, και κατά πάσα πιθανότητα απλά λάθος.
Επιπλέον, όπως τονίζει ο αστροναύτης Rusty Schweickart, αυτή είναι πιθανώς μια κακή ιδέα. Πιστεύει ότι το πρόβλημα της δημιουργίας πολλών μικρότερων και εξίσου θανατηφόρων βράχων από την ανατίναξη ενός μεγάλου αστεροειδή (έτσι θα μπορούσε να αυξήσει την καταστρεπτική του δύναμη.) Αλλά σε μια έκθεση που βγήκε από το Εθνικό Συμβούλιο Έρευνας το 2010, οι επιστήμονες παραδέχονται ότι οι πυρηνικές εκρήξεις είναι το μόνο τρέχων πρακτικό μέσον που έχουμε για την αντιμετώπιση των μεγάλων NEO (με διάμετρο μεγαλύτερη από 1 χιλιόμετρο) είτε για τελευταία λύση αν οι άλλες μέθοδοι επρόκειτο να αποτύχουν.
Υπάρχει ένα επιπλέον νομικό κώλυμα. Το άρθρο IV της Συνθήκης για τις αρχές που διέπουν τις δραστηριότητες των κρατών στην εξερεύνηση και την χρήση του απώτερου διαστήματος, συμπεριλαμβανομένης και της Σελήνης και άλλων ουράνιων σωμάτων απαγορεύει ρητά τις χώρες να χρησιμοποιούν πυρηνικά στο διάστημα. Τα συμβατικά εκρηκτικά επιτρέπονται, αλλά δεν είναι τόσο αποτελεσματικά. Όμως ο Schweickart ανησυχεί ότι η NASA μπορεί να είναι ανοιχτή στο να πολλαπλασιάσει τα διαστημικά πυρηνικά όπλα υπό το πρόσχημα της διεθνούς «ασφάλειας».
Υπάρχει μάλιστα κι ένα άλλο σχέδιο που περιλαμβάνει επίσης τα πυρηνικά όπλα, και ονομάζεται Nuclear Ablation (πυρηνική αποκόλληση). Θα γίνει μια έκρηξη σε μικρή απόσταση από έναν αστεροειδή και η ακτινοβολία θα ατμοποιήσει την επιφάνεια του, δημιουργώντας έτσι μια εκρηκτική ώθηση και μια αλλαγή στην ταχύτητα του.
Μια ανάλυση και αξιολόγηση του προγράμματος του 2007 έκρινε ότι μια τέτοια προσέγγιση θα είναι 100 φορές πιο αποτελεσματικό από το κινητικό κτύπημα.
- Χρησιμοποιήστε ένα ηλιακό ιστίο
Να το σύρουμε
Το 2009 ο David French, διδάκτορας στην αεροδιαστημική μηχανική στο Πανεπιστήμιο της Βόρειας Καρολίνας, είχε την ιδέα να συνδέσουμε μια ποσότητα έρματος σε ένα αστεροειδή με ένα σκοινί. Με τον τρόπο αυτό, εξηγεί ο French θα αλλάξει το κέντρο του αντικειμένου οπότε ουσιαστικά αλλάζει η τροχιά του και του επιτρέπει να περάσει από τη Γη, αντί να συγκρουστεί.
Σμήνος κατόπτρων
Μια άλλη πιο κομψή τεχνική χρησιμοποιεί επίσης συγκεντρωμένο φως για να κινηθεί ήπια ένας αστεροειδής. Το πρότζεκτ αυτό, το οποίο έχει χρηματοδοτηθεί από την Planetary Society, ονομάζεται «Σμήνος κατόπτρων." Χρησιμοποιεί πολλά μικρά διαστημόπλοια – που το καθένα δε μεταφέρει ένα κάτοπτρο – σαν σμήνος γύρω από έναν επικίνδυνο αστεροειδή. Τα διαστημικά σκάφη θα μπορούσαν να δώσουν τέτοια κλίση στα κάτοπτρα τους ώστε να εστιάσουν το φως του ήλιου πάνω σε ένα μικρό σημείο του αστεροειδή, προκαλώντας την εξάτμισης βράχων και μετάλλων, οπότε θα δημιουργηθεί ένας πίδακας υπέρθερμου αερίου και συντρίμμια. Εναλλακτικά, οι δορυφόροι θα μπορούσαν να κουβαλούν ισχυρά λέιζερ που θα αντλούν ενέργεια από το φως του ήλιου, οπότε το λέιζερ θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την εξάτμιση του βράχου. Ο αστεροειδής σιγά-σιγά θα προχωρήσει σε μια νέα τροχιά.
Λέιζερ
Μια άλλη ενδιαφέρουσα τεχνική από το Πανεπιστήμιο της Αλαμπάμα θα περιλαμβάνει την τοποθέτηση ενός συστήματος λέιζερ στο διάστημα, ή σε μια μελλοντική βάση στο φεγγάρι. Όταν θα ανακαλυφθεί ένας επικίνδυνος αστεροειδής κοντά στην Γη, το λέιζερ θα στείλει μια δέσμη για ένα μεγάλο χρονικό διάστημα. Μια μικρή ποσότητα του υλικού που θα χτυπηθεί στην επιφάνεια του αστεροειδή θα εξατμιστεί και θα εκτρέψει την τροχιά του ελαφρώς. Για ένα μεγάλο χρονικό διάστημα, η διόρθωση της πορείας του αστεροειδή θα γίνει σημαντική, εμποδίζοντας έτσι ένα άμεσο χτύπημα.
Πλαστικό περιτύλιγμα
Μια εξαιρετικά εφευρετική ιδέα περιλαμβάνει τη χρήση ενός δορυφόρου που θα τυλίξει έναν αστεροειδή με κορδέλες από αντανακλαστικά φύλλα Mylar. Θα καλύπτουν μόνο τον μισό του αστεροειδούς που θα αλλάξει έτσι την επιφάνειά του από θαμπή σε αντανακλαστική, ενδεχομένως αρκετά για να επιτρέπει στην ηλιακή πίεση να αλλάξει την τροχιά του αστεροειδή.
Προσεδάφιση συσκευών
Η ιδέα αυτή περιλαμβάνει τη χρήση πολλαπλών συσκευών που θα προσκολληθούν πάνω στον απειλητικό αστεροειδή, θα τρυπήσουν την επιφάνειά του, που θα πετάξουν μικρές ποσότητες υλικού μακριά από τον αστεροειδή και με μεγάλη ταχύτητα (με ένα ηλεκτρομαγνητικό εκτοξευτή). Το αποτέλεσμα θα είναι όταν εφαρμοστεί για μια περίοδο λίγων εβδομάδων ή μηνών, θα αλλάξει τελικά την ηλιοκεντρική ταχύτητα του αστεροειδή και έτσι θα μεταβάλλει την τροχιά του προς τη Γη.
Άλλες ιδέες περιλαμβάνουν την προσάρτηση ενός κινητήρα πυραύλου πάνω στον αστεροειδή. Το μπογιάντισμα του αστεροειδή για να γίνει πιο σκούρος ή πιο ανοιχτός, έτσι ώστε να απορροφά και να εκπέμπει εκ νέου περισσότερο ή λιγότερο φως του ήλιου, επηρεάζοντας την περιστροφή του και τελικά την τροχιά του.
Η πολιτική άμυνα (εκκένωση μίας περιοχής και καταφύγιο σε θέση που θα προσφέρει υποδομή έκτακτης ανάγκης) είναι ένα οικονομικά αποδοτικό μέτρο για να σωθούν πολλές ζωές από μία πτώση ενός μικρού αστεροειδούς.
Τέλος, ένα θέμα κλειδί για την εκτροπή ενός επικίνδυνου αστεροειδή είναι η ανακάλυψη του νωρίς, έτσι ώστε να μπορεί να αναπτυχθεί το όποιο σχέδιο απομάκρυνσης του.
www.physics4u.gr
